Koble til temperatursensorer

Temperatursensorer er viktige elementer i mange måleenheter. De måler temperaturen i miljøet og ulike kropper. Disse enhetene er mye brukt som temperaturmålere, ikke bare i produksjon og industri, men også i hverdagen og i landbruket, det vil si hvor mennesker, på grunn av sin type aktivitet, trenger å måle temperaturen. Og det er alltid et spørsmål om hvordan man skal koble en slik sensor riktig slik at dens funksjon er nøyaktig og feilfri?

For å koble til temperatursensoren er det ikke nødvendig med noe komplisert arbeid, det viktigste her er å følge instruksjonene nøyaktig, da vil resultatet bli vellykket, og det vanskeligste som vil være nødvendig for installasjon er et vanlig loddejern.

En typisk sensor er, som en komplett enhet, en kabel som er mer enn 2 meter lang, i enden av hvilken måleenheten festes direkte; den skiller seg fra kabelen i farge, vanligvis svart. Koble enheten til analog til digital omformer, som konverterer det analoge signalet (strøm eller spenning) fra sensoren til digital.

En av sensorpinnene er jordet og den andre kobles direkte til ADC-registeret med en motstand på 3-4 ohm. Etter det kan ADC kobles til informasjonsinnhentingsmodulen, som kan kobles til en datamaskin via et USB-grensesnitt, hvor man ved hjelp av et spesielt program kan utføre visse handlinger basert på de mottatte dataene.

Programmene lar deg jobbe med den mottatte informasjonen og utføre mange oppgaver knyttet til temperaturmåling. Mange moderne datainnsamlingssystemer er utstyrt med spesielle skjermer for å overvåke målingene som er tatt.

Til tross for den tilsynelatende enkelheten, har temperatursensorer forskjellige tilkoblingsskjemaer, siden det ofte er nødvendig å ta hensyn til feilene knyttet til motstanden til ledningene.

La oss se på et spesifikt eksempel. PT100 har en motstand på 100 ohm ved en sensortemperatur på 0 grader Celsius. Hvis du kobler den til i henhold til den klassiske totrådskretsen, ved hjelp av en kobbertråd med et tverrsnitt på 0,12 kvadrat mm, og tilkoblingskabelen vil være 3 meter lang, vil de to ledningene i seg selv ha en motstand på omtrent 0,5 Ohm , og dette vil gi en feil , fordi den totale motstanden ved 0 grader allerede vil være 100,5 ohm, og denne motstanden skal være ved sensoren ved en temperatur på 101,2 grader.

Vi kan se at det kan være feilproblemer på grunn av motstanden til tilkoblingsledningene ved tilkobling til en to-leder krets, men disse problemene kan unngås. For dette kan noen enheter justeres, for eksempel med 1,2 grader.Men en slik justering vil ikke fullt ut kompensere for motstanden til ledningene, siden ledningene selv endrer motstanden under påvirkning av temperatur.

Anta at noen av ledningene er plassert svært nær det oppvarmede kammeret, sammen med sensoren, og den andre delen er langt fra det og endrer temperatur og motstand under påvirkning av miljøfaktorer i rommet. I dette tilfellet vil motstanden til 0,5 Ohm ledninger under oppvarming til hver 250 grader bli 2 ganger mer, og dette må tas i betraktning.

For å unngå en feil, bruk en tre-leder tilkobling slik at enheten måler den totale motstanden sammen med motstanden til begge ledningene, selv om du kan ta hensyn til motstanden til en ledning, multipliser den senere med 2. Etter det, motstanden til ledningene trekkes fra summen og avlesningen av selve sensoren forblir. Med denne løsningen oppnås ganske høy nøyaktighet, selv om motstanden til ledningene kan påvirkes betydelig.

Selv en tretrådskrets kan imidlertid ikke korrigere feilen knyttet til en annen grad av motstand av ledningene på grunn av materialets inhomogenitet, forskjellige tverrsnitt langs lengden, etc. Selvfølgelig, hvis lengden på ledningen er liten, vil feilen være ubetydelig, og selv med en to-ledningskrets vil avvikene i temperaturavlesningene ikke være signifikante. Men hvis ledningene er lange nok, er deres innflytelse veldig betydelig. Da bør du bruke en fire-leder tilkobling når enheten måler motstanden til sensoren utelukkende, uten å ta hensyn til motstanden til ledningene.

Så en to-leder krets er aktuelt i tilfeller der:

• Måleområdet er ikke høyere enn 40 grader, og høy nøyaktighet er ikke nødvendig, en feil på 1 grad er akseptabel;

• Koblingsledningene er store og korte nok, da er motstanden deres relativt liten, og feilen til selve enheten er omtrent i forhold til dem: la motstanden til ledningene være 0,1 Ohm per grad, og den nødvendige nøyaktigheten er 0,5 grader, det er, er den resulterende feilen mindre enn den tillatte. Tretrådskretsen er anvendelig i tilfeller der målinger utføres i avstander fra 3 til 100 meter fra sensoren, og rekkevidden er opptil 300 grader, med en tillatt feil på 0,5%.

For mer nøyaktige og presise målinger, hvor feilen ikke bør overstige 0,1 grader, brukes en firetrådskrets.

En konvensjonell tester kan brukes til å teste enheten. Området for sensorer som har en motstand på 100 ohm ved 0 grader er kun egnet fra 0 til 200 ohm, dette området er tilgjengelig for alle multimeter.

Testen vil genereres ved romtemperatur, mens det bestemmes hvilke av enhetens ledninger som er kortsluttet og hvilke som er koblet direkte til sensoren, så måler de om enheten viser en motstand som skal være i henhold til passet ved en viss temperatur. På slutten må du sørge for at det ikke er kortslutning på huset. termisk omformer, denne målingen utføres i megohm-området. For å overholde sikkerhetstiltakene fullt ut, ikke berør kablene og boksen med hendene.

Hvis testeren under testen viser en uendelig høy motstand, er dette et tegn på at det ved et uhell har blitt funnet fett eller vann i huset til sensoren.En slik enhet vil fungere en stund, men avlesningene vil være flytende.

Det er viktig å huske at alt arbeid med tilkobling og kontroll av sensoren skal gjøres med gummihansker. Enheten skal ikke demonteres, og hvis noe er skadet, for eksempel er det ingen isolasjon av strømkablene noen steder, bør slikt utstyr ikke installeres. Under installasjonen kan sensoren forstyrre andre enheter som fungerer i nærheten, så de må slås av først.

Hvis du har noen problemer, overlate arbeidet til fagfolk. Generelt, i henhold til instruksjonene, kan alt gjøres uavhengig, men i noen tilfeller er det bedre å ikke risikere det. Etter å ha fullført installasjonen, sørg for at enheten er godt festet på rett sted, dette er veldig viktig. Husk at sensoren er ekstremt følsom for fuktighet. Ikke utfør installasjonsarbeid under tordenvær.

Utfør forebyggende kontroller fra tid til annen for å sikre at sensoren fungerer bra. Generelt bør kvaliteten være høy, ikke spar når du kjøper en sensor, en høykvalitets enhet kan ikke være veldig billig, dette er ikke tilfelle når du må prøve å spare penger.